[go: up one dir, main page]

DE1434764A1 - Verfahren und Behaelter zur Lagerung von verfluessigtem Gas - Google Patents

Verfahren und Behaelter zur Lagerung von verfluessigtem Gas

Info

Publication number
DE1434764A1
DE1434764A1 DE19621434764 DE1434764A DE1434764A1 DE 1434764 A1 DE1434764 A1 DE 1434764A1 DE 19621434764 DE19621434764 DE 19621434764 DE 1434764 A DE1434764 A DE 1434764A DE 1434764 A1 DE1434764 A1 DE 1434764A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
concrete
container
liquefied gas
lining
container according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19621434764
Other languages
English (en)
Other versions
DE1434764C3 (de
DE1434764B2 (de
Inventor
Eakin Bertram E
Linden Henry R
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Preload International Inc
Original Assignee
Preload International Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Preload International Inc filed Critical Preload International Inc
Publication of DE1434764A1 publication Critical patent/DE1434764A1/de
Publication of DE1434764B2 publication Critical patent/DE1434764B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1434764C3 publication Critical patent/DE1434764C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C3/00Vessels not under pressure
    • F17C3/005Underground or underwater containers or vessels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01Shape
    • F17C2201/0104Shape cylindrical
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05Size
    • F17C2201/052Size large (>1000 m3)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0678Concrete
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/068Special properties of materials for vessel walls
    • F17C2203/0695Special properties of materials for vessel walls pre-constrained
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146Two-phase
    • F17C2223/0153Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00Applications
    • F17C2270/01Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0142Applications for fluid transport or storage placed underground
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00Applications
    • F17C2270/01Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0142Applications for fluid transport or storage placed underground
    • F17C2270/0144Type of cavity
    • F17C2270/0147Type of cavity by burying vessels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein neues und verbessertes Verfahren sowie einen Behälter zur Lagerung von verflüssigte« Gas, wodurch eine sichere und wirtschaftliche Lagerung großer Volumina ermöglicht wird. Insbesondere betrifft die Erfindung die unterirdische Lagerung von verflüssigtem Brenngas in unerwartet erfolgreicher Art und Weise.
Verflüssigte Gase, wie beispielsweise Erdgas und Methan, sind üblicherweise in oberirdischen Einrichtungen gelagert worden. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die Gaslagerung unterirdisch vorzunehmen, wie es die USA-Patentschrift Nr. 2 437 909 zeigt. Das gelagerte verflüssigte Gas ist eine bequeme Möglichkeit zur Lieferung von zusätzlichem Gas während Spitzenbedarfsperioden, wenn die Leistungsfähigkeit der Pipeline nioht mehr ausreicht. Die bisher bekannten Lagerungsverfahren und Lagerbehälter haben aber beträchtliche Nachteile, insbesondere hinsichtlich der Kosten einer sicheren Lagerung großer Volumina.
Die übllohen oberirdischen, doppelwandigen Metalltanks für cryogene Flüssigkeiten können in wirtschaftlicher Weise nur
809810/0698 BAD ORIGINAL
in verhältnismäßig kleiner Größe hergestellt werden, a.Zt* beispielsweise bis zu einen Fassungsvermögen von etwa 8900 obm (56OOO barrel). Dadurch werden überflüssige Ausgaben für mehrfache Installierungen bedingt, ohne daß damit irgendwelche nennenswerten ausgleichenden Vorteile verbunden sind. Gewöhnliche Tanks aus vorgespannte« Beton können in größeren Ausführungen gebaut werden, erfordern aber ebenfalls eine doppelwandig Konstruktion, um die erforderliche hohe Isolationswirkung zu erzielen. Auoh müssen die Betontanks auf in kostspieliger Weise erwärmbaren Fundamenten errichtet werden, um ein Anheben des tragenden Bodens durch Frosteinwirkung zu verhindern. Hierdurch werden die kostenmäßigen Vorteile der Verwendung großer überirdischer Zementtanks stark -terminiert·
Bin leLteres Haupthindernis in der wirtschaftlichen oberirdischen Großvolumen-Lagerung von verflüssigtem Gas ist die Notwendigkeit einer großen, völlig unbewohnten Umgebungsflache und die Notwendigkeit von Schutzwällen zur Gewährleistung der Sicherheit der Bevölkerung im Falle einer Tankexplosion.
Sine wichtige Aufgabe der Erfindung ist daher die Srmöglichung einer sicheren Großvolumen-Lagerung von verflüssigtem Gas, wie z. B. Erdgas, Methan, Sauerstoff, Stickstoff und anderen Gasen, die bei unterhalb der Gefriertemperatur liegenden Temperaturen gelagert werden.
Sine weitere wichtige Aufgabe der Erfindung is t die Schaffung eines wirtschaftlichen Verfahrens und Behälters tor Lagerung von verflüssigtem Gas, die bezüglich des Aufnahme— volumens praktisch unbegrenzt sind.
Die Erfindung betrifft ferner die Schaffung eines Behälters, der wesentlich einfacher und wirtschaftlicher ist als alle bisher vorgeschlagenen Ausführungen, und eine Einxelwandkonstruktion aufweist.
809 8 10/0698
BAD ORIGINAL = 3 -
Auch betrifft di· Erfindung di· Schaffung «ines Behälter* für Grefivolumen-Lagerung, bei dem eine unterirdische 4re£velumige Vertiefung verwendet wird und der zudem nicht Ten de« Vorhandensein bestimmter geologischer Formationen abhängig ist.
Weiter betrifft die Erfindung die Schaffung eines Gr oßvelumen-Lagerbehälters , bei dem eine Erdformation als thermische Sohranke «der als Isoliermifcel Verwendung findet, die gleichseitig als physikalische Sohranke gegen den Austritt Tea Sas aus dem Behälter dient. Außerdem sollen durch die Brfiadung die Anforderungen für die übliche Isolierung in starkern Mafie herabgesetzt und die Vervendung einer Schicht einer ™ Last aufnehmenden Isolation ermöglicht werden.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sieh aus der Beschreibung und aus der Zeichnung, die verschiedene Ausführung«formen der Erfindung zeigt, wobei in allen Figuren gleiche Teile mit den gleichen Bezugsseiohen Tersehen sind.
Fig. 1 ist ein vertikaler Schnitt eines großvolumigen Lagerbehälters für verflüssigtes Gas.
Fig. 2 bis k sind'Teilschnitte, in denen verschiedene Möglichkeiten für die Gasraum-Begrenzungswandkonstruktionen gezeigt sind« "
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die durch Einfrieren der Umgebung durch die Kälte von benachbartem verflüssigtem Gas bei unterhalb der Gefriergrenze liegenden Temperatmren erzeugten Erddrucke keine zerstörenden Kräfte auf einem unterirdischen Gasbehälter, wie er durch die Erfindung geschaffen wird, ausüben. Gefrierendes Wasser unterliegt einer Expansion von 9 Jt, und wenn das Wasser in der Erde gefriert, so kamm es infolge der Expansion starke Kräfte ausüben. Beim Absinken der Temperatur unter den Gefrierpunkt zieht sich der gefrorene Boden oder das gefrorene Gestein zusammen. Sehr unerwarteterweise hat sich herausgestellt, daß diese Kräfte
.8098 10/0698 BAD
keine Zerstörung eines in einem unterirdischen Hohlraum angeordneten Gasbehälters bewirken, wie dies bisher allgemein angenommen wurde.
Bs hat sich gezeigt, daß anschließend an die Einleitung von verflüssigtem Gas bei unterhalb des Gefrierpunktes liegen-..
den Temperaturen in einen unterirdischen Gasbehälter die Zone der Gefriertemperatur sich kontinuierlich vom Gasbehälter nach außen bewegt und dabei eine Schicht aus gefrorenem Boden oder Gestein hinter sich läßt. Ss wurde ferner festgestellt, daß während des Gefrierene die durch die Expansion des in Bis übergehenden Wassers erzeugten Kräfte nicht in Einwärtsrichtung auf den Tank, sondern in Richtung vom Tank nach außen ausgeübt werden.. ¥enn in porösen geologischen Formationen kein ausreichender freier Raum vorhanden ist, um die beim Gefrieren auftretende Expansion aufzunehmen, so wird das überschüssige Vasser nach außen in das umgebende Medium verlagert, wobei der sich, aufbauende Druck nur so groß wird, daß er zur Belegung des Wassers durch dieses Medium ausreicht. Beim Absinken dar Temperatur unter den Gefrierpunkt und Zusammenziehen der Erde erfolgt ein leichtes Abheben der Erde von dem Gasbehält er, wobei in der Erde radiale Risse entstehen, jedoch auf den Gasbehälter keinerlei zusammenpressende Kräfte ausgeübt werden. Es hat sich gezeigt, daß diese Erscheinungen sogar amoli bei verflüssigtem Stickstoff bei -195° C (- 320° P) auftretest.
Durch die Erfindung wird ein sehr sicherer und wirtschaftlicher unterirdischer Behälter für die Großvolumen-Lagerung von verflüssigtem Gas geschaffen, bei dem die umgebende Erdformation als thermische Schranke und auch als physikalische Schranke zur Verhinderung eines zu starken RrausfHeßens aus d®m Gasbehälter im Falle einer Undichtigkeit verwendet wird. Di® Installationskosten sind nur ein Bruchteil der bei oberirdischen Installationen entstehenden Kosten, ganz abgesehen von Herabsetzungen der Grundstückskosten.
Durch die Erfindung wird ein Behälter geschaffen«, der eine Erdformation einschließlich einer unterirdischen Vertiefung einschließt. In diesem Hohlraum ist, in Nähe der Oberflä-
809810/0698 BAD 0B.6.NAL
chen desselben, ein Gasbehälter vorgesehen. Dieser Behälter setzt sioh aus einer Betonwand und einer auf diese aufgebrachten gasundurchlässigen Auskleidung zusammen. Der Behälter ist u»hr geeignet für die Lagerung verschiedener cryogener Flüssigkeiten, vorauf eingangs schon Bezug genommen wurde, und ist besonders vorteilhaft für die Lagerung von verflüssigtem 'Erdgas bei etwa atmosphärischem Druck und etwa -16O° C (-260° F). Das verflüssigte Gas wird der Lagerstelle mittels üblicher Verfahren zur Verflüssigung von Pipeline-Erdgas außerhalb der Spitzenverbrauohsperioden zugeleitet, oder aber durch Heranbringung von verflüssigtem Gas durch Tanker oder ander übli- a ehe Errichtungen hierzu.
Vorzugsweise erhält der Gasbehälter auch eine Isolationsschicht, um die Värmeverluste während der ersten Betriebsperioden auf einen wirtschaftlich tragbaren Wert herabzusetzen.Einer der Vorteile der Erfindung liegt darin, daß infolge der zu verwirklichenden großen Behältergrößen und infolge der starken Xsolierwirkung der umgebenden Erdformation wesentlich weniger Isolierung erforderlich ist. Hierdurch wird es möglich, eine tragende Isolation zu verwenden, die dazu in der Lage ist, die Innenbelastung im Gasbehälter aufzunehmen. Bei den bisherigen oberirdischen Installationen mußte eine große Menge an Isoliermaterial mit extrem niedriger thermischer Leitfähigkeit verwen- ä det werden, um die Wärmezufuhr zu dem verflüssigten Gas auf ein Minimum herabzusetzen. Infolgedessen mußte ein selbsttragendes Innengehäuse und ein selbsttragendes Außengehäuse verwendet werden, weil die Flüssigkeitsbelastung nicht von einer Isolierung derart extrem niedriger Dichte und demzufolge geringer meohanisoher Festigkeit aufgenommen werden konnte«.
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Behälter zur Großvolumenlagerung von verflüssigtem Gas unterhalb der Gefriertemperatur. Zu dem Behälter gehört eine Erdformation 10 mit einem unterirdischen, großvolumigen Hohbaum 12. Sin einwandiger Gasbehälter oder Tank 14 ist entlang den Oberflächen dieses Hohlraumes angeordnet, wobei die Erdformation in isolierender Beziehung zu dem Behälter steht. Der Be-
hälter ist, vie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, vorzugsweise zylindrisch., kann aber auch andere, beispielsweise rechteckige, Formgebung erhalten. BIe Erdoberfläche ist mit 16" bezeichnet. Der Behälter 14 kann aber auch tiefer im Boden angeordnet sein, derart, daß er vollständig untertaucht und von der Erdformati on. völlig umschlossen wird.
Die Erfindung ist nicht von dem Vorhandensein bestimwter Arten von biologischen Formationen abhängig und somit vorteilhafter als nicht ausgemauerte unterirdische Kavernen und Höhlen. Der Hohlraum 12 kann in einem verdichteten Grund, beispielsweise in Gestein, vorgesehen werden, der bzw. das dazu in der Lage ist, die Belastung durch den Gasbehälter Mi aufzunehmen. Anstelle dessen kann der Hohlraum auch in einem unverdichteten Medium, wie z. B. einer Sandfonnation, vorgesehen werden, und die Last wird dann durch den Gasbehälter aufgenommen, der aus entsprechenden geeigneten Bauteilen zusammengesetzt ist. Der Gasbehälter lh kann in Jeder beliebigen geeigneten Größe hergestellt werden; beispielsweise würde ein zylindrischer Tank zur Aufnahme von 285 000 bbls verflüssigten Brdgases, gleichwertig einer Billion Standardkubikfuß des Gases, einen Durchmesser von 5h ,9 m (ISO Fuß) und eine Tiefe von ungefähr 15,2 m (50 Fuß) haben.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Gasbehälter lh eine Betonseitenwand 18 auf, die sich zusammensetzt aus einer Betonplatte 19 t einer Schicht 20 aus kräfteübertragender Isolierung auf der Innenseite der Betonplatte, und einer für das verflüssigte Gas undurchlässigen Auskleidung 22 an der Innenseite der Um olat ions schicht, so daß also die gesamte Behälterwand aus mehreren Sohichten besteht. Bei einer bevorzugten Ausführung kann an der Außenfläche Zk des Gasbehälters 14 ein hydrophober Überzug vorgesehen sein, wie er bei der Ausführungeform nach Fig. k mit 23 bezeichnet ist. Dieser Oberzug verhindert, daß Vase er an der Betonoberfläche haftet, und kann aus jeglichem geeignetem Werkstoff bestehen, z. B, aus Asphaltpapier, Mastix, Petrolatum, Plastik-
u. dgl.
■ « 7 —
BAD ORtG'NAL 809810/0698 B
Di· hohlzylindrische Seitenwand 18 und der kreisförmige Boden 2d ähnlichen Aufbaues bilden einen einwandigen, in der Srdvertiefung 12 angeordneten Gasbehälter 14. Der Behälter ist durch eine kreisförmige Decke 28 geschlossen, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls aus Beton besteht. Xn diese· Falle ist die Deckwand der Atmosphäre ausgesetzt, so daß eine zusätzliche Isolierung erforderlich ist. Anstelle dessen kann die Deck wand auch unterhalb der Erdoberflache 16 und somit innerhalb des Erdhohl raustes liegen} in diesem Falle kann die Deokwand ebenfalls den gleichen Aufbau aufweisen wie die Seitenwand 18 und der Boden 26, Beton ist der bevorzugte Konstruktionstrager für einen unterirdischen Lagertank, und zwar infolge sei- Λ nor eigenartigen Eigenschaften bei niedriger Temperatur, nämlich Ansteigen der Druck- und der Zugfestigkeit bei Absinken der Temperatur im Bereich von der Umgebungstemperatur bis zur Temperatur des -verflüssigten Gases, d. h. also -160° C (-260° F) im Falle von -verflüssigtem Erdgas.
Die Auskleidung 22 dient als undurchlässige Schranke und verhindert ein Herauslecken aus dem Gasbehälter, da es bekanntlich schwierig ist, ein Betonteil völlig frei von Hissen herzustellen, und weil sich in dem darum herum liegenden, Wasser enthaltenden Boden während der Abkühlung unter die Gefriertemperatur Risse bilden· Die Auskleidung 22 (oder 22') kann innerhalb oder außerhalb der Betonwand 19 liegen, und auch entweder in- ä nerhalb oder außerhalb der Isolierschicht 20, wie dies in den einzelnen Figuren gezeigt ist. Vorzugsweise bildet die Auskleidung die innerste Schicht, wie im Falle der Fig. 1, und dient infolgedessen auch dazu, die Isolation trocken zu halten. Die Auskleidung 22 kann mit Expansionswülsten 29 versehen sein.
Die Audkleidung 22 oder 22' ist vorzugsweise aus einem Yorkstoff hergestellt, der ausreichende Flexibilität oder Elastizität hat, damit er den gegenseitigenBewegung der einzelnen, don Behälter bildenden Bauteile standhalten kann. Bevorzugte v«rkstoffe sind Aluminium und eine 9 $ Nickel enthaltende Stahllegierung. Andere Werkstoffe, die unter den herrschenden Betriebsbedingungen nicht spröde werden und somit ebenfalls Ver-
809810/0698
wandung finden können, sind rostfreier Stahl, Kupfer und bestimmte Kunststoff·« Die Konstruktion von geeigneten Auskleidungen ist in der USA-Patentschrift Nr. 2 777 295 beschrieben. Die Ausbildung geeigneter mechanischer Verbindungen ist in der USA-Patentschrift Nr, 2 932 964 beschrieben. Andere Verbindungsmöglichkeit eh sind in der erstgenannten Patentschrift gezeigt.
Die Befestigung der Auskleidung an der Betonseitenwand 19 und am Betonboden 30 kann mittels Bauteilen JZ erfolgen, die an die Auskleidung angeschweißt und im Beton eingebettet sind. Diese Konstruktion IiRIt auch die bei der Konstruktion nach Fig. 1 zwischen der Auskleidung und den Betonwanden liegende Isolationsschicht 20.
Die Seitenwand 18 wird vom Boden 26 getragen. Eine horizontale Tragplatte 33 am unteren Ende der Seitenwand liegt an der Auskleidung 22 auf dem Boden oberhalb eines dickeren Betonwulstes 3h des Bodens an. Die einzelnen Wände sind gegenseitig beweglich, um Dehnungs- und Zusammenziehungekräfte auszugleichen. An der Anlagestelle zwischen der Seitenwand und dem Boden ist eine Expansionsverbindung 36 vorgesehen, um eine bei gegenseitiger Bewegung dieser Teile flexible, undurchlässige Abdichtung herzustellen.
Die tragende Isolationsschicht 20 liegt vorzugsweise Innerhalb der Betonwände 19 und 30, da durch diese Isolationsart die beim Füllen des Gasbehälters im Beton hervorgerufenen Spannungen herabgesetzt werden. Die Isolation muß der Belastung durch die Flüssigkeit, die in der Größenordnung von 3»5 kg pro cm (50 lbs. per sq. inch) liegen kann, ohne Zerstörung widerstehen. Eine beispielsweise verwendbare Isolations β chi eilt ist aus Blöcken aus "Foamglas"-Isoliermaterial zusammengesetzt. Ein anderer Weckst off ist Leichtbeton, der mit einem Stoff, wie z. B. Kieselgur, angemacht ist und Luftblasen enthält. Die Dichte dieses Werkstoffes ist Jedoch beträchtlich größer.
Die Betonseitenwand 19 und die Betonbodenplatte 30 bestehen vorzugsweise aus armiertem Beton, und die Seitenwand
8 0 9 8 10/0698 BAD ORIGINAL - 9 -
U34764
vorzugsweise aus vorgespanntem, armiertem Beton. Eine derartige Konstruktion ist in der bereits erwähnten USA-Patentschrift 2 777 295 beschrieben. Die Seitenwand 19 ist mit Spanndrähten oder Spannbändern k6 hoher Zugfestigkeit armiert, die vertikal und horizontal in Umfangsrichtung verlaufen und unter hoher Spannung stehen* Die Drähte können an der Betonwand 19 selbst, wie in den Fig. 1 und 2, oder an der dazwischen liegenden Auskleidung 22', wie in den Fig. 3 und 4, anliegen. Gemäß den Fig. 1 bis 3 ist auf die gespannten Drähte eine äußere Mörtelschutzsohioht 48 aufgebracht. Auch diese Bauweise vorgespannter Teile ist bereits früher beschrieben worden, beispielsweise in der USA-Patentschrift 2 803 868. Eine derartige Konstruktion ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn die Erdformation nicht ™ dazu in der Lage ist, größere Belastungen aufzunehmen.
Der Betonboden 30 bedarf keiner Vorspannung, ist aber vorzugsweise ebenfalls bewehrt. Die Bewehrung kann in üblicher Weise mit längs und quer verlaufenden Bewehrung»stangen erfolgen·
Die Decke 28 des Gasbehälters 14 besteht aus einer inneren Betonplatte 52, einer dicken Schioht $h aus leichtem Isoliermaterial, und einem äußeren Mörtelschutzüberzug 56. Auch weist die Decke auf der Betonplatte 52 eine aus geeignetem Stah^&ergestellte Auskleidung 58 auf. Xn der Decke 28 sind geeignete Füll-, Entleerungs- und Entlüftungsanschlüsse (nicht f dargestellt) vorgesehen, die beispielsweise in der Weise ausgebildet sein können, wie dies in der bereits erwähnten USA-Patentschrift 2 777 295 angegeben ist. Die innere Betonplatte 52 kann in gleicher Weise wie der Boden 26 bewehrt sein*
Die Decke 28 und die Seitenwand 18 sind über eine Expanslons-Gasdichtung 70 an derjenigen Stelle miteinander verbunden, wo sie an der Oberseite des Behälters 14 aneinanderstoßen. Der Flüssigkeitsspiegel wird unterhalb dieser Verbindungsstelle gehalten. Die Decke wird von einer horizontalen Tragplatte 72 auf der Seitenwand getragen, auf der sie sich bewegen kann. Das obere Ende der Seitenwand ist durch zusätz-
■' ■'■"'·'"■ . n ** «"» « 1 O / Λ f> O O
liehe Lagen von Vorspanndraht 46 verstärkt.
Die Erfindung schafft ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung des neuartigen, in Fig· 1 dargestellten Behälter·· Bei diesem Verfahren wird entlang den Außenflächen der Brdvertiefung 12 eine Betonsohalung errichtet. Die Auskleidung 22 wird als Innenwand der Form aufgebaut, und an deren Außenfläche wird, innrhalb der Form, die tragende Isolierschicht befestigt. Sodann wird der Beton in die Form eingegossen und erhärtet. Wenn der Beton in der gezeigten Weise vorgespannt wird, so wird hochfester Spanndraht unter Spannung auf die Aus— sense!te des erhärteten Betons aufgebracht. Sodann wird der Spanndraht mit einer Mörtelschicht bedeckt, die sodann ebenfalls erhärten kann.
Anstelle der in Fig. 1 dargestellten Seitenwandkonstruk— tion 18 können auch die Behälterwandkonstruktionen nach den Fig. 2 bis k verwendet werden. Gemäß Fig. 2 ist die Auskleidung 22' auf der Innenseite der Betonfläche 19 angebracht. Die Auskleidung trägt über an ihr befestigte Konsolen 74 die auf der Innenseite der Auskleidung angebrachte Isolierschicht 20.
Gemäß Fig. 3 ist die Auskleidung 22» auf der Außenseite der Betonplatte 19 vorgesehen. Die Vorspanndrähte h6 laufen um die Betonplatte und die Auskleidung herum und liegen an der Außenseite der Auskleidung an.
Bei der Ausführung nach Fig. k ist die Betonplatte 19 die innerste Lage. Die Auskleidung 22* liegt hier auf der Aussenseite der Betonplatte, und die Vorspanndrähte k6 umgeben diese beiden Schichten und liegen an der Außenseite der Auskleidung an. Die Isolierschicht 20 liegt auf der Außenseite der Vorspanndrähte, und sie ist mit einem Schutzüberzug 23 aus einem hydrophoben Material abgedeckt.
Die Betonwände sind derart konstruiert, daß sie den durch die gelagerte Flüssigkeit und durch das den Behälter umgebende Medium erzeugten inneren und äußeren Kräften wie auch den durch Temperaturgradienten in dan Wänden hervorge-
809810/0698 .. ■ - 11 -
rufenen Spannungen widerstehen können· Ee ist eine Isolier-•ehioht vorgesehen, die eine ausreichende Herabsetzung der Wamevrluste in der ersten Zeitspanne des Betriebes auf ein wirtschaftlich tragbares MaS bewirkt; der Boden wirkt als zusätzliche Isolation, wenn der Tank lange genug in B0nutzung gewesen ist, tut in des den Behalter inagebenden Boden einen ausreichenden Temperaturgradient en hervorzurufen.
Gemäß der Erfindung wird also ein großes Volumen von verflüssigtes Gas bei unter dem Gefrierpunkt liegenden Temperaturen gelagert, indem das verflüssigte Gas von einem unterirdischen, großvolumigen Hohlraum aufgenommen wird. Die * «■gebende Erdformation wird dazu herangezogen, die Wärmeübertragung in das verflüssigte Gas hinein herabzusetzen. Zwischen dem Erdreich und dem verflüssigten Gas, das in dem Hohlraum gespeichert werden soll, ist eine Wand vorgesehen. Es wird •in Beton-Gasbehälter verwendet, der eine Betonwand und eine umdurchlassige Auskleidung umfaßt. Torteilhaft kann auch eine Schicht aus tragendem Isolations st off- vorgesehen werden. Die einwandige Konstruktion ist sowohl sicher wie auch sehr wirtschaftlich und ist zur Aufnahme von wesentlich größeren Gasvolumina geeignet. Es wurde die überraschende Feststellung getroffen, daß eine unterirdische Lagerung durchaus erfolgreich vorgenommen werden kann, ohne daß dabei der Behälter und sein Inhalt irgendwelchen nachteiligen Einflüssen unterliegen·
Bs ist offensichtlich, daß vielfaltige Xnderungen und Abwandlungen der Konstruktion und Anordnung des Lagerungebehalters und der Verfahren vorgenommen werden können, die aber gleichwohl unter den in den Patentansprüchen gekennzeichneten Erfindungsgedanken fallen.
809810/0698

Claims (12)

Pat e η t a η s ρ r ti c h e
1. Behälter zur Großvolumen-Lagerung von verflüssigtem Gas "bei unterhalb des Gefrierpunktes liegenden Temperaturen, gekennzeichnet durch einen im Erdreich vorgesehenen unterirdischen, großvolumigen Hohlraum und einen entlang den Oberflächen des Hohlraumes in diesem vorgesehenen einwandigen Gasbehälter, der sich aus einer Betonwand und einer mit dieser verbundenen, gegenüber dem verflüssigten Gas undurchlässigen Auskleidung zusammensetzt.
2. Behälter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Auswahl von tragfähigem Erdreich.
3. Behälter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch nicht tragfähiges Erdreich und durch die Verwendung von bewehrtem Beton für die Betonwände.
4. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung innerhalb der Betonwand liegt.
5. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter eine tragende Isolierschicht aufweist.
6. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasbehälter einen äußeren hydrophoben Überzug aufweist.
7. Behälter nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonplatte neben der Hohlraümwand, die Isolierschicht auf der Innenseite der Betonplatte und die Auskleidung auf der Innenseite der Isolierschicht liegt.
8. Behälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonplatte aus vorgespanntem Beton besteht.
9. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung auf der Außenseite der Betonplatte liegt.
BAD ORIGINAL -13-
809810/0698
10· Behälter nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekenn» β lehnet, daß die Auskleidung auf der Außenseite der Beterplatte und die Isolierschicht auf der Außenseite der Ausitxeidung, neben der Hohlraumwandung, liegt.
11· Verfahren zur Lagerung eines großen Volumens verflüssigten Gases bei unterhalb des Gefrierpunktes liegenden Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß das verflüssigte Gas in einem unterirdischen, großvolumigen Hohlraum untergebracht und das umgebende Erdreich zur Herabsetzung der Wärmeübertragung zu dem verflüssigten Gas herangezogen wird, und daß zwischen dem Erdreich und dem verflüssigten Gas eine Vand zum (| Festhalten des verflüssigten Gases in dem Hohlraum vorgesehen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vand eine Isolierschicht zur weiteren Herabsetzung der Wärmeübertragung zu dem verflüssigten Gas vorgesehen ist.
13» Verfahren zur Herstellung eines Behälters nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Lagerung großer Volumen verflüssigten Gases bei unterhalb des Gefrierpunktes liegenden Temperaturen, gekennzeichnet durch die Herstellung eines unterirdischen, großvolumigen Hohlraumes, Errichtung einer Betonschalung entlang den Wandflächen des Hohlraumes unter Verwen- λ dung einer für das verflüssigte Gas undurchlässigen Auskleidung und einer mit dieser verbundenen Außenschicht einer kraftübertragenden Isolierung als Innenwand der Form, und Ausfüllen der Form mit Beton.
DE1434764A 1961-05-15 1962-05-11 Im Erdreich eingebetteter Behälter zur Großraum lagerung von Flüssiggas Expired DE1434764C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US110184A US3151416A (en) 1961-05-15 1961-05-15 Method of constructing a liquefied gas container

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1434764A1 true DE1434764A1 (de) 1968-11-28
DE1434764B2 DE1434764B2 (de) 1973-08-09
DE1434764C3 DE1434764C3 (de) 1974-03-14

Family

ID=22331653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1434764A Expired DE1434764C3 (de) 1961-05-15 1962-05-11 Im Erdreich eingebetteter Behälter zur Großraum lagerung von Flüssiggas

Country Status (3)

Country Link
US (1) US3151416A (de)
DE (1) DE1434764C3 (de)
GB (1) GB1010174A (de)

Families Citing this family (66)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL291367A (de) * 1962-05-24 1900-01-01
GB983379A (en) * 1963-02-12 1965-02-17 Atomic Energy Authority Uk Improvements in or relating to concrete pressure vessels
GB986785A (en) * 1963-10-24 1965-03-24 Conch Int Methane Ltd An improved sealing means for a reservoir for a liquefied gas
FR1407871A (fr) * 1964-06-27 1965-08-06 Technigaz Dispositif formant paroi étanche isolée et ses diverses applications
US3339779A (en) * 1964-09-29 1967-09-05 Chicago Bridge & Iron Co Internally insulated vessel-bottom
US3295327A (en) * 1964-10-21 1967-01-03 Halliburton Co Underground structure
US3464175A (en) * 1965-05-31 1969-09-02 Ishikawajima Harima Heavy Ind Low temperature liquid storage tank
US3404500A (en) * 1965-06-03 1968-10-08 Ishikawajima Harima Heavy Ind Segmented metal lined liquid storing underground tank
FR1457617A (fr) * 1965-09-22 1966-01-24 Technigaz Réservoir fixe étanche ou analogue et son procédé de construction
US3326011A (en) * 1965-10-21 1967-06-20 Cryogenic Entpr Ltd Cryogenic storage facility
US3407606A (en) * 1966-02-14 1968-10-29 Inst Gas Technology Underground cavern storage for liquefied gases near atmospheric pressure
US3446888A (en) * 1967-06-19 1969-05-27 Crowley Hession Eng Cryogenic tanks and process of making the same
US3488972A (en) * 1967-09-06 1970-01-13 Preload Co Inc Cryogenic storage structure
US3457890A (en) * 1967-10-23 1969-07-29 Exxon Research Engineering Co Concrete liquefied gas vessel
US3570701A (en) * 1968-02-06 1971-03-16 Bridgestone Liquefied Petroleu Tank for use in storing low temperature liquefied gas
US3633328A (en) * 1968-10-17 1972-01-11 Preload Co Inc Pressurized storage tank
US3558000A (en) * 1968-12-04 1971-01-26 Inst Gas Technology Metallic liner system
US3559594A (en) * 1969-07-14 1971-02-02 Schwab Safe Co Inc Fire resistant safe
BE758378A (fr) * 1969-11-03 1971-04-16 Conch Int Methane Ltd Installations d'emmagasinage pour gaz liquefies
US3688938A (en) * 1970-06-16 1972-09-05 Bridgestone Liquefied Gas Co Heat insulating wall structure for a low temperature liquefied gas tank of the membrane type
US3714909A (en) * 1970-12-01 1973-02-06 Inst Gas Technology System for increasing the shock loading resistance of structures
US3848765A (en) * 1971-06-17 1974-11-19 Forval Verkaufsges Duerkop H & Tank for fuel oil or other liquids
JPS503204B1 (de) * 1971-10-13 1975-02-01
US3981803A (en) * 1971-11-11 1976-09-21 Coulthard J L Method and apparatus for anaerobic fermentation
JPS4894408U (de) * 1972-02-15 1973-11-10
JPS5314764B2 (de) * 1972-03-13 1978-05-19
JPS5314765B2 (de) * 1972-03-25 1978-05-19
US4035974A (en) * 1972-04-20 1977-07-19 Kraftwerk Union Aktiengesellschaft Pressure tank for nuclear reactors with concrete enclosure
JPS4917514A (de) * 1972-06-12 1974-02-16
SE380501B (sv) * 1974-02-27 1975-11-10 Wp System Ab Anleggning for lagring av flytande gas, serskilt naturgas
NL157271B (nl) * 1975-08-19 1978-07-17 Nederhorst Bouwmij Tank voor opslag van vloeibaar gemaakt gas bij lage temperaturen.
JPS5325916A (en) * 1976-08-24 1978-03-10 Toshiba Corp Construction method of lining storage tank and accessory unit
JPS53107714A (en) * 1977-03-02 1978-09-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Membrance structure
CH622850A5 (de) * 1977-08-16 1981-04-30 Emil Baechli
JPS55145893A (en) * 1979-05-04 1980-11-13 Chiyoda Chem Eng & Constr Co Ltd Low temperature liquefied gas storage tank and its construction
JPS55149498A (en) * 1979-05-09 1980-11-20 Chiyoda Chem Eng & Constr Co Ltd Vapor-barrier fastening dowel for concrete low-temperature liquefied gas storage tank
JPS55149497A (en) * 1979-05-09 1980-11-20 Chiyoda Chem Eng & Constr Co Ltd Vapor-barrier fastening dowel for concrete low-temperature liquefied gas storage tank
DE3012101A1 (de) * 1980-03-28 1981-10-08 Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 5000 Köln Verfahren zur herstellung eines kernreaktors mit einem spannbetondruckbehaelter
FR2520796A1 (fr) * 1982-01-29 1983-08-05 Geostock Procede et dispositif d'obturation d'un puits debouchant dans le plafond d'une cavite souterraine de stockage a basse temperature
US4519176A (en) * 1982-06-28 1985-05-28 Earthship Enterprise, Inc. Modular method of making a building structure
DE3421956A1 (de) * 1984-06-13 1986-01-02 G + H Montage Gmbh, 6700 Ludwigshafen Speicher- oder transportbehaelter fuer tiefsiedende fluessigkeiten
WO1986001559A1 (en) * 1984-09-05 1986-03-13 Neste Oy Cistern for liquid or gas, constructed of reinforced concrete
FR2606061B1 (fr) * 1986-10-30 1989-02-03 Francois Entr Sa Cie Reservoir de stockage de fluide sous pression
US4963082A (en) * 1986-12-01 1990-10-16 Convault, Inc. Apparatus for entombment of tanks in concrete
US4826644A (en) * 1986-12-01 1989-05-02 Convault, Inc. Method for entombment of tanks in concrete
US5174079A (en) * 1986-12-01 1992-12-29 Convault, Inc. Fluid containment vault with homogeneous concrete-entombed tank
US5234191A (en) * 1986-12-01 1993-08-10 Convault, Inc. Apparatus for forming a fluid containment vault
US5372772A (en) * 1986-12-01 1994-12-13 Convault, Inc. Method for entombment of container in concrete
US4931235A (en) * 1989-03-06 1990-06-05 Convault, Inc. Method for making steel/concrete tanks
DE69016480T2 (de) * 1989-03-31 1995-09-28 Westinghouse Electric Corp Modul zur Lagerung von verpacktem nuklearem Abfall.
US6422413B1 (en) 1989-12-19 2002-07-23 William Y. Hall Tank vault
US5601204A (en) * 1989-12-19 1997-02-11 Hall; William Y. Tank vault with sealed liner
US6286707B1 (en) 1989-12-19 2001-09-11 William Y. Hall Container for above-ground storage
US6757351B1 (en) * 1998-02-25 2004-06-29 General Electric Company Modified large natural circulation reactor
SE9801994D0 (sv) * 1998-06-05 1998-06-05 Sydkraft Ab Anläggning för lagring av naturgas
US6340269B1 (en) * 1998-08-11 2002-01-22 Guardian Containment Corp. Underground storage vault
US6196761B1 (en) * 1998-08-11 2001-03-06 Guardian Containment Corp. Underground storage vault
NL1016327C2 (nl) * 2000-10-04 2002-04-08 Insulation Consulting & Procur Voorge´soleerde opslagtank voor koude vloeistoffen.
US6915612B2 (en) * 2002-02-11 2005-07-12 Brett Oakley Window well with increased in-ground stability
AU2004233166A1 (en) * 2003-04-10 2004-11-04 The Stebbins Engineering And Manufacturing Company Fluid containment vessel, method of constructing fluid containment vessel, in particular chemical-resistant concrete liquid containment vessel
US8603375B2 (en) * 2007-06-05 2013-12-10 Chicago Bridge & Iron Company Method of constructing a storage tank for cryogenic liquids
US20110168722A1 (en) * 2010-01-13 2011-07-14 BDT Consultants Inc. Full containment tank
FR3004234B1 (fr) * 2013-04-09 2016-07-29 Gaztransport Et Technigaz Cuve etanche et isolante ayant une barriere d'etancheite susceptible localement d'un glissement par rapport a la barriere isolante
US9783937B2 (en) * 2014-01-14 2017-10-10 Advanced Concrete Technologies Llc Pavement joints and methods for treating the same
CN109328275B (zh) * 2016-05-02 2021-04-20 安珀动力能源公司 包含飞轮储能单元的场地
US10745195B1 (en) * 2017-08-21 2020-08-18 Murray Services Inc. Surface mounted secondary containment system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2333315A (en) * 1938-09-05 1943-11-02 Svenska Entreprenad Aktiebolag Construction of underground tanks for storing liquid fuels and other fluids
US2413243A (en) * 1944-03-07 1946-12-24 Neff Wallace Storage tank and method of constructing same
US2437909A (en) * 1945-11-27 1948-03-16 Howell C Cooper Storage means for liquefied gas
BE522572A (de) * 1952-09-12
US2796739A (en) * 1953-05-22 1957-06-25 Phillips Petroleum Co Underground storage system
US2961840A (en) * 1957-08-12 1960-11-29 Phillips Petroleum Co Storage of volatile liquids

Also Published As

Publication number Publication date
GB1010174A (en) 1965-11-17
US3151416A (en) 1964-10-06
DE1434764C3 (de) 1974-03-14
DE1434764B2 (de) 1973-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1434764A1 (de) Verfahren und Behaelter zur Lagerung von verfluessigtem Gas
DE931660C (de) Behaelter zur Lagerung verfluessigter Gase
DE1634291B1 (de) Gründung für einen Kältemittelvorratsbehälter
DE2545527A1 (de) Lagertank mit sicherheitswandkonstruktion
DE1533794A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Lagern verfluessigter Gase
DE1931749A1 (de) Behaelter fuer Druckfluessigkeit mit einer inneren,abgeschlossenen Membranschale od.dgl.,dessen Anwendungsmoeglichkeiten und Herstellungsverfahren
DE2160013A1 (de) Schwimmkörper, insbesondere Lastschifffür Flüssiggastransport
DE3881674T2 (de) Unterirdischer Grosstank mit einer durch die gegenseitige Beeinflussung von Metallgehäuse, Betonverkleidung und Zwischenraumfüllung vorgesehenen baulichen Standfestigkeit.
DE69422067T2 (de) Unterirdischer Behälter mit einem einzigen fluiddichten Gehäuse für das Speichern von z.B. einem Flüssiggas, und die Anordnung solcher Behälter
DE2320151C3 (de) Unterirdischer Speicherbehälter für verflüssigtes Gas
DE1255904B (de) Erdbehaelter fuer Fluessiggase und Verfahren zu seiner Herstellung
DE3224869A1 (de) Lagertank fuer bitumen in fluessigem zustand
CH658492A5 (de) Behaelter aus vorgefertigten betonelementen und seine herstellung.
DE2124915C2 (de) Vorratstank für Tieftemperaturflüssigkeiten
DE1559250C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Grundspeichers für die Lagerung von verflüssigtem Gas
DE1634291C (de) Gründung fur einen Kaltemittelvorrats behalter
DE2400149A1 (de) Gebaeudefundament
DE69303536T2 (de) Underirdischer Tank, bestehend aus einer inneren Metallstruktur, einer feststehenden äusseren Verkleidung sowie einer Füllmasse mit verbesserter Bindung zwischen Füllmasse und Metallstruktur
DE3524625C2 (de)
DE102010023211A1 (de) Langzeit-Energiespeicher
DE2843532A1 (de) Behaelter fuer fluessiggas
AT406590B (de) Fundament
DE2803210A1 (de) Tank zum versenken ins erdreich
DE1708546C3 (de) Gründungskörper, insbesondere für Flachgründungen
DE19508261C1 (de) Behälter für einen Erdtank und Verfahren zur Verstärkung von Behältern eines Erdtanks

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)